Araç Takip Sistemi Verilerini Kullanarak Elektrikli ve Hibrit Taşıtlar için Enerji Yönetim Sistemi Algoritmalarının Optimizasyonu ve Ticari/Kamusal Kullanıma Yönelik Motorlu Taşıtlar için Optimal Hibritleştirme Alternatiflerinin Değerlendirilmesi

Download
2019
Başlamışlı, Çağlar Selahattin
Testik, Caner Murat
Köprübaşı, Kerem
Bir yandan toplu tasımada kullanılan sehir içi otobüsler ve servisler, öte yandan her gün yüzkilometrenin üzerinde yol kateden çöp kamyonları ve kurye araçları çok miktarda yakıttüketmektedir. Bu proje kapsamında, Ankara içinde yolcu tasımacılıgında görev yapanbelediye otobüsleri üzerinden yogun veri toplama ve simülasyon faaliyetlerini içerenanalizlerin sonuçlarına dayanarak, belediyelerin ve Ulastırma Bakanlıgı?nın gelecekte içtenyanmalı motora sahip tasıtlar yerine elektrikli ve/veya hibrit tasıtların kullanması halinde,saglanabilecek yakıt tasarrufunun analizine yönelik bir arastırma yapılmıstır. Baska birdeyisle, mevcut tasıtların ya elektrikli araca ya hibrit araca dönüsümü yapılarak ve bunlarınenerji yönetim algoritmalarını (proje esnasında elde edilme yöntemi çözümlenen sürüsçevrimlerine göre) optimize etmek suretiyle, teorik olarak, ne kadar yakıt tasarrufuyapılabilecegi hesaplanmıstır.Proje esnasında sürüs çevrimleri bir araç takip sistemi üreticisi ile ortak çalısma yürütülerekelde edilmistir. Ayrıca bir otobüs üreticisiyle de proje ekibi veri toplayarak araç takip üreticisitarafından saglanan verilerin validasyonu yapmıstır. Proje esnasında, özgün bir yöntemle,araç takip sistemi verileri kullanılarak ülkemizin farklı sehirleri için geçerli sürüs çevrimlerinin(driving cycle) belirlenmesinde kullanılabilecek yöntemler gelistirilmis ve sonrasında buyöntemler hibritlestirme analizinde kullanılmıstır.Üstteki amaçlar dogrultusunda, bahsi geçen tasıtların güç dizini ve tasıt dinamigi modellerisanal ortamda kurulmus. Elektrik-hibrit tasıtların enerji yönetim sistemlerinin algoritmalarıliteratürden arastırılmıs ve özellikle Esdeger Enerji Minimizasyon Yöntemi (EEMY) veDinamik Programı tabanlı yöntemler gibi gelismis yöntemlerin, daha basit olan kural tabanlıyöntemlere göre ne miktarda fayda saglayacagı konusunda analizler yürütülmüstür. ÖzellikleEEMY nin gerçek zamanlı sürüs çevrimine göre güncellenmesi tabanlı özgün bir yöntemgelistirilmistir. Bu yöntem kullanılarak % 50 ye varan yakıt tüketimi tasaruffu yapmanınmümkün oldugu tespit edilmistir. Yöntem kapsamında, araç takip sistemlerinin kullanımı ileenerji yönetim sistemi parametrelerinin trafik yogunluk bilgisine göre uyarlanmasısaglanmıstır. Baska bir deyisle, sanal ortamda, trafige yeni katılan bir aracın teorik olarakbulundugu yol segmenti için hız zaman grafiginin ne sekilde olacagı yakın geçmiste bu yolsegmentinde seyahat etmis araçların araç takip sistemi verileri kullanılarak öngörülerek enerjisarfiyatı en aza indirilmistir. Dolayısıyla, sürüs çevrimleri kullanılarak elde edilmisalgoritmaların kalibrasyonunu bu yol segmenti için yapılmıstır.Projenin son asamasında üç tekerlekli, ön tekerlekleri elektrikli jant motorlu, arka tekerlegiiçten yanmalı motor tahrikli paralel hibrit mimariye sahip bir tasıt üretilmistir. Bu tasıtın tasıtkontrol bilgisayarına projenin teorik asamaları esnasında tasarlanan hibrit enerji yönetimalgoritmaları kodlanmıstır. Hacettepe kampüsünde hız-zaman verileri toplanmıstır. Elde edilenverilerden basitlestirilmis bir sürüs çevrimi türetilmistir. Kontrollü deneylerin yapılabilmesiadına Hacettepe Ü. Otomotiv Laboratuvarında bulunan dinamometre deney düzenegiüzerinde özgün bir test prosedürü gelistirilmistir. Test esnasında içten yanmalı motorun veelektrikli jant motorlarının (sökülüp paralel bir araca monte edilerek) dinamometretamburlarının es zamanlı olarak tahrik etmesi mümkün kılınmıstır. Deneysel sonuçlar,projenin teorik asamalarında da gösterildigi gibi, hibrit tasıtların kullanılması halinde, EEMYnin, diger yöntemlere göre, çok daha fazla yakıt tasarrufu saglayabildigini göstermektedir.Hem teorik hem de pratik sonuçlar sürüs çevrimi hakkında bilgi sahibi olundugunda (ki busehir için yolcu tasımacılıgında kullanılan tasıtlar için son derece geçerlidir), üstte bahsi geçenhibrit enerji yönetim algoritmasının yakıt tüketimini azaltmada büyük potansiyeli oldugunukanıtlamaktadır.
Citation Formats
Ç. S. Başlamışlı, C. M. Testik, and K. Köprübaşı, “Araç Takip Sistemi Verilerini Kullanarak Elektrikli ve Hibrit Taşıtlar için Enerji Yönetim Sistemi Algoritmalarının Optimizasyonu ve Ticari/Kamusal Kullanıma Yönelik Motorlu Taşıtlar için Optimal Hibritleştirme Alternatiflerinin Değerlendirilmesi,” 2019. Accessed: 00, 2020. [Online]. Available: https://app.trdizin.gov.tr/publication/project/detail/TVRnM09EUTA.